物理化学(第三版)

绪论(1) 第1章气体(5) 1.1气体经验定律和理想气体状态方程(5) 1.1.1气体经验定律(5) 1.1.2理想气体状态方程(6) 1.1.3分子间力与理想气体模型(6) 1.1.4摩尔气体常数(7) 1.2道尔顿分压定律和阿马格分体积定律(7) 1.2.1理想气体混合物组成的表示方法(8) 1.2.2理想气体状态方程对理想气体混合物的应用(8) 1.2.3道尔顿分压定律(9) 1.2.4阿马格分体积定律(9) 1.3实际气体状态方程(9) 1.3.1实际气体的行为(10) 1.3.2范德华方程(10) 1.3.3其他重要实际气体状态方程(12) 1.4临界状态和对应状态原理(12) 1.4.1液体的饱和蒸气压(12) 1.4.2临界参数(13) 1.4.3实际气体的pV图及气体的液化(14) 1.4.4对应状态原理(14) 1.4.5普遍化压缩因子图(15) 习题(16) 第2章热力学**定律(19) 2.1基本概念及术语(20) 2.1.1系统和环境(20) 2.1.2状态函数和系统性质(20) 2.1.3过程和途径(22) 2.2热力学**定律的有关概念和数学表达式(22) 2.2.1热(22) 2.2.2功(23) 2.2.3热力学能(25) 2.2.4热力学**定律的数学表达式(25) 2.3恒容热、恒压热、焓(26) 2.3.1恒容热(26) 2.3.2恒压热与焓(26) 2.4焦耳实验及理想气体的热力学能、焓(27) 2.5热容(27) 2.5.1热容的定义(27) 2.5.2摩尔定容热容和摩尔定压热容(28) 2.5.3热容与温度的关系(28) 2.6可逆过程和*大功(29) 2.7理想气体绝热可逆过程(33) 2.8热化学(34) 2.8.1化学反应热效应(35) 2.8.2热化学方程式(35) 2.8.3赫斯定律(36) 2.9标准摩尔生成焓(36) 2.9.1标准摩尔生成焓的定义(36) 2.9.2由标准摩尔生成焓求标准摩尔反应焓(37) 2.10标准摩尔燃烧焓(38) 2.10.1标准摩尔燃烧焓的定义(38) 2.10.2由标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓(38) 2.11反应热效应与温度的关系(38) 2.12相变焓(40) 2.13节流膨胀与焦耳汤姆逊效应(41) 习题(42) 第3章热力学第二定律(46) 3.1卡诺循环(47) 3.2自发过程和热力学第二定律的经典描述(48) 3.2.1自发过程及其共同特征(48) 3.2.2热力学第二定律的经典表述(49) 3.3熵(49) 3.3.1熵(50) 3.3.2热力学第二定律的数学表达式(51) 3.3.3熵变的计算(52) 3.3.4热力学第三定律和化学反应熵变的计算(55) 3.4亥姆霍兹函数和吉布斯函数(57) 3.4.1亥姆霍兹函数(58) 3.4.2吉布斯函数(58) 3.4.3变化的方向及平衡条件(59) 3.4.4吉布斯函数变的计算(60) 3.5热力学状态函数基本关系式(61) 3.5.1热力学基本方程(61) 3.5.2麦克斯韦关系式及其应用(62) 3.5.3吉布斯亥姆霍兹方程(64) 3.6克拉贝龙方程(65) 3.6.1克拉贝龙方程(65) 3.6.2液固平衡、固固平衡时克拉贝龙方程积分式(65) 3.6.3液气、固气平衡时——克劳修斯克拉贝龙方程(66) 3.7非平衡态热力学简介(68) 3.7.1热力学从平衡态向非平衡态的发展(68) 3.7.2局域平衡假设(69) 3.7.3熵流和熵产生(69) 3.7.4熵产生速率的基本方程(70) 3.7.5昂萨格倒易关系(71) 3.7.6*小熵产生原理(71) 3.7.7非线性非平衡态热力学(72) 习题(73) 第4章多组分系统热力学(76) 4.1偏摩尔量(76) 4.1.1偏摩尔量的定义(77) 4.1.2偏摩尔量与摩尔量的关系(78) 4.1.3集合公式(78) 4.1.4吉布斯杜亥姆公式(78) *4.1.5偏摩尔量的计算举例(79) 4.2化学势(79) 4.2.1化学势的定义(79) 4.2.2过程自发性的化学势判据(80) 4.2.3化学势的集合公式和吉布斯杜亥姆公式(81) 4.2.4化学势与压力、温度的关系(81) 4.3气体的化学势(82) 4.3.1纯理想气体的化学势(82) 4.3.2混合理想气体的化学势(82) 4.3.3实际气体的化学势——逸度的概念(82) 4.3.4纯液体或纯固体的化学势(83) 4.4拉乌尔定律和亨利定律(83) 4.4.1拉乌尔定律(83) 4.4.2亨利定律(84) 4.4.3拉乌尔定律与亨利定律的对比(84) 4.5理想液态混合物(84) 4.5.1理想液态混合物的定义(84) 4.5.2理想液态混合物中组分的化学势(85) 4.5.3理想液态混合物的特性(85) 4.5.4组成理想液态混合物过程中热力学函数的改变(86) 4.6理想稀溶液(87) 4.6.1理想稀溶液的定义(87) 4.6.2理想稀溶液中各组分的化学势(88) 4.6.3理想稀溶液与其晶态溶质间的平衡(88) 4.6.4分配定律——溶质在两互不相溶的液相中的分配(89) 4.7稀溶液的依数性(89) 4.7.1溶剂蒸气压下降(90) 4.7.2沸点升高(90) 4.7.3凝固点降低(91) 4.7.4渗透压(92) 4.8真实液态混合物(94) 4.8.1真实液态混合物对理想液态混合物的偏差(94) 4.8.2活度与活度因子的概念(95) 4.8.3真实稀溶液(95) 习题(97) 第5章化学平衡(98) 5.1化学反应的方向和限度(98) 5.1.1化学反应系统的吉布斯函数(99) 5.1.2化学反应的平衡常数和等温方程(100) 5.2标准摩尔生成吉布斯函数(103) 5.2.1标准摩尔反应吉布斯函数(103) 5.2.2物质的标准摩尔生成吉布斯函数(103) 5.3平衡常数的表示方法(103) 5.3.1气相反应(104) 5.3.2液相反应(105) 5.3.3复相反应(105) 5.3.4平衡常数与化学方程式写法的关系(106) 5.4平衡常数的实验测定(106) 5.4.1平衡常数的实验直接测定(107) 5.4.2平衡常数的计算(107) 5.5温度对平衡常数的影响(109) 5.6平衡混合物组成的计算(110) 5.7其他因素对化学平衡的影响(112) 5.7.1压力对化学平衡的影响(112) 5.7.2惰性气体对化学平衡的影响(113) 5.7.3浓度对化学平衡的影响(114) 5.8反应的耦合(119) 5.9ΔrGm与T关系的近似公式及其应用(120) 习题(121) 第6章相平衡(124) 6.1相律(124) 6.1.1相(124) 6.1.2物种数和组分数(125) 6.1.3自由度(126) 6.1.4相律的推导(126) 6.2单组分系统的相平衡(127) 6.2.1单组分系统相平衡的理论基础(127) 6.2.2水的三相平衡数据与相图(128) 6.2.3固态物质的升华提纯(130) 6.2.4相图的说明(131) 6.3二组分系统的相图及其应用(131) 6.3.1二组分理想液态混合物的完全互溶双液系平衡相图(132) 6.3.2杠杆规则(134) 6.3.3蒸馏原理(134) 6.3.4精馏的原理(135) 6.3.5部分互溶的双液系(137) 6.3.6完全不互溶双液系——水蒸气蒸馏(138) 6.3.7生成完全互溶固溶液的二组分固液系统(140) 6.3.8固相部分互溶的二组分固液系统(141) 6.3.9固相完全不互溶的二组分固液系统(141) 6.3.10生成稳定和不稳定化合物的固液系统(144) *6.4三组分系统的相图及其应用(145) 6.4.1等边三角形坐标表示法(145) 6.4.2部分互溶的三液系(147) 6.4.3二固体和一液体的水盐系统(148) 习题(151) 第7章电化学(155) 7.1电解质溶液的导电现象(155) 7.1.1第二类导体的导电机理(155) 7.1.2法拉第定律(156) 7.1.3离子的电迁移(156) 7.1.4电解质溶液的电导(159) 7.1.5离子独立运动定律(162) 7.1.6离子极限摩尔电导率(162) 7.1.7电导测定的应用(163) 7.2电解质的平均活度与平均活度系数(164) 7.2.1平均离子活度与平均离子活度系数(164) 7.2.2离子强度(165) 7.2.3强电解质溶液的离子互吸理论(166) 7.3可逆电池的电动势(168) 7.3.1可逆电池(168) 7.3.2电动势的测定及标准电池(169) 7.3.3能斯特方程(171) 7.3.4可逆电池标准电动势与平衡常数的关系(171) 7.3.5电动势及其温度系数与ΔrHm和ΔrSm的关系(172) 7.4电极电势(172) 7.4.1双电层(173) 7.4.2电极电势(173) 7.4.3电极电势与反应物活度的关系(174) 7.4.4液体接界电势(177) 7.5可逆电极的种类和原电池设计(177) 7.5.1可逆电极的种类(177) 7.5.2原电池设计(179) 7.6电动势测定的应用(180) 7.6.1计算电池反应的ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm及Qr,m(180) 7.6.2计算电池反应的标准平衡常数(181) 7.6.3测定平均离子活度系数(181) 7.6.4测定难溶盐的溶度积(181) 7.6.5测定溶液的pH值(182) 7.7电解和极化现象(182) 7.7.1分解电压(182) 7.7.2浓差极化和电化学极化(184) 7.7.3极化曲线的测定(185) 7.7.4电解池与原电池极化的差别(186) 7.8电解时电极上的反应(187) 7.8.1阴极反应(187) 7.8.2阳极反应(188) *7.9金属的腐蚀与防腐(189) 7.9.1金属腐蚀的分类(189) 7.9.2电化学腐蚀的机理(189) 7.9.3金属的防腐(190) 7.10化学电源(192) 7.10.1燃料电池(192) 7.10.2二次电池(192) 7.10.3一次电池(195) 习题(195) 第8章化学动力学基础(198) 8.1化学反应速率的定义(199) 8.2化学反应的速率方程(200) 8.2.1基元反应和非基元反应及反应机理(200) 8.2.2质量作用定律和反应分子数(201) 8.2.3反应速率的一般形式和反应级数(201) 8.2.4用气体组成分压表示的速率方程(202) 8.3速率方程的积分式(203) 8.3.1零级反应(203) 8.3.2一级反应(204) 8.3.3二级反应(205) 8.3.4n级反应(208) 8.4反应速率的实验测定原理与方法(210) 8.4.1物质的动力学实验数据的测定(210) 8.4.2浓度对总反应速率的影响——实验安排(212) 8.4.3浓度对总反应速率的影响——数据处理(213) 8.5温度对反应速率的影响(216) 8.6活化能(219) 8.6.1基元反应的活化能(219) 8.6.2活化能与反应热的关系(220) 8.6.3活化能的实验测定(221) 8.7典型的复合反应(221) 8.7.1对行反应(221) 8.7.2平行反应(223) 8.7.3连串反应(224) 8.8复合反应速率的近似处理方法(226) 8.8.1控制步骤法(226) 8.8.2稳态近似法(226) 8.8.3平衡态近似法(228) 8.8.4稳态近似法与平衡态近似法的比较(228) 8.8.5复合反应的表观活化能(229) 8.9链反应(229) 8.9.1链反应的共同步骤(229) 8.9.2直链反应(230) 8.9.3支链反应(231) 8.10反应速率理论简介(234) 8.10.1简单碰撞理论(234) 8.10.2过渡态理论(237) 8.11光化学反应(238) 8.11.1光与光化学反应(238) 8.11.2光化学反应基本定律(238) 8.11.3光化学的量子效率(239) 8.11.4光化学反应的特点(240) 8.11.5光化学反应的机理(241) 8.12催化作用(242) 8.12.1催化剂的定义(242) 8.12.2催化作用的分类(242) 8.12.3催化反应的机理及速率常数(243) 8.12.4催化作用的共同特征(244) *8.13溶液中的反应和多相反应(245) 8.13.1溶液反应动力学(245) 8.13.2多相反应(247) 习题(248) 第9章界面现象(253) 9.1界面张力与界面热力学(253) 9.1.1界面张力(253) 9.1.2表面功与表面吉布斯函数(254) 9.1.3影响界面张力的因素(256) 9.1.4界面热力学关系式(256) 9.2弯曲界面的特性(257) 9.2.1弯曲液面的附加压力(257) 9.2.2弯曲液面的饱和蒸气压(259) 9.3溶液表面吸附(261) 9.3.1溶液表面张力与表面吸附(261) *9.3.2吉布斯吸附等温式(262) 9.3.3表面活性剂简介(265) 9.4固体表面吸附(267) 9.4.1物理吸附与化学吸附(268) 9.4.2吸附等温线与吸附热力学(269) 9.4.3吸附等温式与吸附理论(270) 9.5液固界面的润湿(273) 9.5.1润湿现象(273) 9.5.2接触角与杨氏方程(274) 9.5.3固体在溶液中的吸附(275) 习题(276) 第10章胶体分散系统与大分子溶液(278) 10.1分散系统分类(278) 10.2溶胶的制备与净化(279) 10.2.1溶胶的制备(280) 10.2.2溶胶的净化(281) 10.3胶体系统的基本性质(281) 10.3.1溶胶的光学性质(281) 10.3.2溶胶的动力学性质(282) 10.3.3溶胶的电学性质(285) 10.4溶胶的稳定性和聚沉作用(287) 10.4.1电解质的聚沉作用(288) 10.4.2正、负胶体的相互聚沉(289) 10.4.3高分子化合物的聚沉作用(289) 10.5乳状液(290) 10.6DLVO理论简介(292) 10.7大分子溶液(293) 习题(295) 附录(297) 附录A国际单位制(297) 附录B希腊字母(299) 附录C基本常数(300) 附录D换算因数(300) 附录E元素的相对原子质量(301) 附录F某些物质的临界参数(302) 附录G某些物质的范德华常数(303) 附录H某些物质的摩尔定压热容与温度的关系(304) 附录I某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及摩尔定压热容(305) 附录J某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(307) 参考文献(308)